CN213900720U - 一种模块化瓶阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种模块化瓶阀，包括主阀体，所述主阀体上设置有第一通道，所述第一通道在所述主阀体外表面设置有第一开口、第二开口，所述第一通道上设置有导流溢流阀、单向阀、手动截止阀；所述模块化瓶阀还包括电磁阀，所述主阀体内设置有第二通道，所述电磁阀通过第二通道与单向阀、第一通道连通，所述电磁阀通过控制流体流通实现对所述单向阀的开闭。所述模块化瓶阀能实现加注与排压，发生异常时能同时主动泄压和手动泄压，安全性能高，实现模块化，结构紧凑、体积小，密闭性能好，能利用所述手动截止阀进行封闭，防止泄露。

Description

一种模块化瓶阀

技术领域

本实用新型涉及高压流体控制技术领域，尤其涉及一种模块化瓶阀。

背景技术

随着新能源汽车的发展，氢燃料电池汽车的应用普及越来越快，而加氢技术正是影响其发展的关键技术之一。加氢技术开始多用于石化工业中的加氢技术，这些加氢阀通常体积大、只是单纯的开关阀功能，而用于汽车上的加氢阀，需要兼顾体积、功耗、各种安全模式，现有的加氢阀技术远远不能满足燃料电池汽车的需要，加氢阀模块技术已经成为我国发展燃料电池汽车技术的瓶颈。

目前储氢方式采用储氢气瓶高压储氢，储氢气瓶内的高压氢气的合理、有效使用离不开氢气瓶阀，储氢气瓶内的高压氢气必须经氢气瓶阀及后续系统处理后才能提供给燃料电池，因而氢气瓶阀是供氢系统中及其重要的部件，其性能优劣直接影响燃料电池的正常工作、供氢系统的使用效率、以及供氢系统的安全性能。市场上常见的氢气瓶阀是在氢气瓶阀的主阀体上通过外接管路外接具有相应功能的单体阀件及元器件，各单体阀件及元器件呈分列式布置于主阀体周围。上述结构的氢气瓶阀存在如下缺点：①外接管路数量多且布局繁琐，氢气瓶阀整体结构占用空间大；②使用过程中易出现氢气泄漏现象、安全可靠性非常低；③遇到高温等特殊情况，没有设置相应的泄压装置，集成度普遍不高，只是实现了加氢阀的基本功能。

因此，本领域亟需一种模块化瓶阀。

有鉴于此，提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模块化瓶阀，以解决上述至少一个技术问题。

具体的，本实用新型提供了一种模块化瓶阀，包括主阀体，所述主阀体上设置有第一通道，所述第一通道在所述主阀体外表面设置有第一开口、第二开口，所述第一通道上设置有导流溢流阀、单向阀、手动截止阀；所述模块化瓶阀还包括电磁阀，所述主阀体内设置有第二通道，所述电磁阀通过第二通道与单向阀、第一通道连通，所述电磁阀通过控制流体流通实现对所述单向阀的开闭。

进一步地，所述单向阀包括控制通道，所述控制通道用于进入流体，以利用流体的压力控制所述单向阀打开，所述主阀体内设置有第二通道，所述第二通道上设置有电磁阀，所述电磁阀的进口通过第二通道与所述导流溢流阀连通，所述电磁阀的出口通过第二通道与所述单向阀的控制通道连通。

进一步地，所述单向阀的阀芯与主阀体形成腔体，所述腔体一端通过第二通道与所述电磁阀的进口连通，另一端通过阀芯内通道与第一通道连通，所述电磁阀的出口通过所述第二通道与所述第一通道连通。

采用上述技术方案，所述模块化瓶阀能实现加注与排压，安全性能高，利用第一通路实现流体自动加注，利用第一通道、第二通道实现反向、有控制地排压，减少利用管路连接，实现模块化，结构紧凑、体积小，密闭性能好，能利用所述手动截止阀进行封闭，防止泄露。

进一步地，所述主阀体上还设置有第三通道，所述第三通道在所述主阀体表面开设有第三开口和第四开口，所述第三通道上设置有热安全泄压阀，所述热安全泄压阀包括玻璃泡和活塞，所述活塞封堵所述第三通道。

采用上述技术方案，当处于高温环境，所述玻璃泡破裂，可以自动进行泄压，防止危险产生。

进一步地，所述第三开口与所述热安全泄压阀之间的第三通道上设置有支路，所述第三通道的支路上设置有手动泄压阀，所述手动泄压阀上有孔与所述主阀体外面连通。

采用上述技术方案，当车辆发生强烈碰撞使温度迅速上升甚至发生着火或其他需要紧急快速泄压的情况，可利用所述手动泄压阀进行泄压，便于应对故障情况，提高安全性。可同时采用所述热安全泄压阀与手动泄压阀进行泄压，以加快泄压速度。

进一步地，所述手动截止阀与所述第二开口之间的第一通道上设置有支路，所述第一通道的支路在所述主阀体表面设置有第五开口。

采用上述技术方案，所述第二开口与第五开口可分别进行加注与排压，便于分别与外接管路进行连通。

进一步地，所述主阀体上设置有电连接器，所述电连接器与所述电磁阀电性连接。

采用上述技术方案，便于所述电磁阀与外部电源连通。

进一步地，所述主阀体上设置有第四通道，所述第四通道用于穿过传感器导线，所述第四通道在所述主阀体表面形成第一导线通过孔，所述第四通道另一端与所述电连接器连通。

采用上述技术方案，便于瓶内的温度传感器、压力传感器的导线穿过所述第四通道与所述电连接器电性连接。

进一步地，所述主阀体上还设置有第五通道，所述第五通道一端与所述第三通道或第四通道连通，另一端在所述主阀体表面形成第二导线通过孔，所述第二导线通过孔设置有第四封堵头，所述第四封堵头与所述第二导线通过孔可拆卸连接。

采用上述技术方案，所述第五通道作为预留通道，便于外部监测设置的安装。

进一步地，所述第二开口处可拆卸地设置有第一封堵头，所述第四开口处可拆卸地设置有第三封堵头，所述第五开口处设置有第二封堵头。

采用上述技术方案，所述第一封堵头、第二封堵头、第三封堵头对第一通道、第三通道进行封堵，防止异物进入。

进一步地，所述主阀体包括柱体，所述第一开口、第三开口、第一导线通过孔设置在所述柱体顶面。

采用上述技术方案，所述柱体的设置便于利用所述柱体与瓶体连接，所述柱体伸入瓶口内，所述第一开口、第三开口、第一导线通过孔与瓶体内部连通，所述柱体可与瓶口采用焊接、过盈连接等固接，也可以采用螺纹连接、卡箍连接等可拆卸连接。

进一步地，所述柱体顶面设置有支架。

采用上述技术方案，所述支架便于传感器固定，以便传感器在瓶身内悬空固定。

进一步地，所述导流溢流阀、单向阀、手动截止阀、热安全泄压阀、手动泄压阀一端伸入所述主阀体内。

采用上述技术方案，使所述模块化瓶阀结构更紧密，体积更小，密封性能更好，保护各阀门不受机械损伤。

进一步地，所述主阀体上设置有压紧块，所述压紧块一端与主阀体螺接，所述压紧块另一端对所述电磁阀、单向阀、手动泄压阀、热安全泄压阀、手动截止阀中至少一个在背离所述主阀体的一端相抵触。

采用上述技术方案，所述第一压紧块对所述手动截止阀、热安全泄压阀进行固定，所述第二压紧块对所述手动泄压阀、所述单向阀进行固定，利用压紧块对个阀门进行固定，防止脱落，还便于拆卸组装；所述电连接器对所述电磁阀进行固定，便于电连接。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、所述模块化瓶阀能实现加注与排压，安全性能高，利用第一通路、第二通路实现流体流通，减少利用管路连接，实现模块化，结构紧凑、体积小，密闭性能好，能利用所述手动截止阀进行封闭，防止泄露；

2、当处于高温环境，所述玻璃泡破裂，可以自动进行泄压，防止危险产生；

3、在当车辆发生强烈碰撞使温度迅速上升甚至发生着火或其他需要紧急快速泄压的情况，可利用所述手动泄压阀进行泄压，便于应对故障情况，提高安全性；同时采用所述热安全泄压阀与手动泄压阀进行泄压，以加快泄压速度。

4、通过所述导流溢流阀、单向阀、手动截止阀、热安全泄压阀、手动泄压阀一端伸入所述主阀体内，使所述模块化瓶阀结构更紧密，体积更小，密封性能更好，保护各阀门不受机械损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型模块化瓶阀一种实施方式的前视图；

图2为本实用新型模块化瓶阀一种实施方式的右视图；

图3为本实用新型模块化瓶阀一种实施方式的后视图；

图4为本实用新型模块化瓶阀一种实施方式的俯视图；

图5为本实用新型模块化瓶阀一种实施方式的立体图；

图6为图1沿M-M所作剖视图；

图7为图2沿A-A所作剖视图；

图8为图2沿J-J所作剖视图；

图9为图8中部位A局部放大图；

图10为图2沿L-L所作剖视图；

图11为图2沿X-X所作剖视图；

图12为图3沿D-D所作剖视图；

图13为图4沿W-W所作剖视图；

图14为本实用新型模块化瓶阀一种实施方式的流体流动示意图。

附图标记说明

通过上述附图标记说明，结合本实用新型的实施例，可以更加清楚的理解和说明本实用新型的技术方案。

100、主阀体；110、柱体；111、第一开口；112、第三开口；113、第一导线通过孔；114、第二导线通过孔；11、导流溢流阀；12、单向阀；121、阀芯；122、腔体；13、手动截止阀；14、电磁阀；15、热安全泄压阀；151、玻璃泡；152、活塞；16、手动泄压阀；21、第一通道；22、第二通道；23、第二开口；241、第五开口；242、第四开口；25、第三通道；26、第四通道；27、第五通道；31、电连接器；32、第一压紧块；33、第二压紧块；34、支架；35、传感器导线；41、第一封堵头；42、第二封堵头；43、第三封堵头；44、第四封堵头。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

以下将通过实施例对本实用新型进行详细描述。

参考图1-2、5-9、图11、图14，本实用新型提供了一种模块化瓶阀，包括主阀体100，所述主阀体100上设置有第一通道21，所述第一通道21在所述主阀体100外表面设置有第一开口111、第二开口23，所述第一通道21上设置有导流溢流阀11、单向阀12、手动截止阀13；所述模块化瓶阀还包括电磁阀14，所述主阀体100内设置有第二通道22，所述电磁阀14通过第二通道22与单向阀12、第一通道21连通，所述电磁阀14通过控制流体流通实现对所述单向阀12的开闭。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述单向阀12包括控制通道，所述控制通道用于进入流体，以利用流体的压力控制所述单向阀12打开，所述主阀体100内设置有第二通道22，所述第二通道22上设置有电磁阀14，所述电磁阀14的进口通过第二通道22与所述导流溢流阀11连通，所述电磁阀14的出口通过第二通道22与所述单向阀12的控制通道连通。

在具体实施过程中，所述第一开口111与储氢气瓶连通，用户可以通过第二开口23向储氢气瓶加氢：手动截止阀13处于打开状态，所述电磁阀14处于关闭状态，氢气通过单向阀12，再通过导流溢流阀11进入储氢气瓶内，实现加氢；用户还可以进行泄压排氢：手动截止阀13处于打开状态，氢气从导流溢流阀11进入第一通道21内，先进入电磁阀14，通电打开所述电磁阀14，所述电磁阀14流出的气体进入所述控制通道打开所述单向阀12，氢气气流可通过单向阀12进入所述手动截止阀13，通过第二开口23排出；用户可手动控制所述手动截止阀13，将所述第一通道21封闭，防止漏气；所述导流溢流阀11为双向溢流阀。其中，所述单向阀12为液控单向阀12或气控单向阀12，所述液控单向阀12或气控单向阀12利用流体进入控制通道，通过推动活塞152等传动装置推动阀芯移动，实现单向阀12的打开，进而实现流体反向流动。

参考图7-图9，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述单向阀12的阀芯121与主阀体100形成腔体122，所述腔体122一端通过第二通道22与所述电磁阀14的进口连通，所述腔体122另一端通过阀芯121内通道与第一通道21连通，所述电磁阀14的出口通过所述第二通道22与所述第一通道21连通。

具体实施过程汇总，所述模块化瓶阀包括加注通道：通过第二开口23进行加注，流体经第一通道21、手动截止阀13、第一通道21、单向阀12、第一通道21、导流溢流阀11进入第一开口111，进而进入瓶体内；所述模块化瓶阀还包括排压通道：通过第一开口111进行排压，流体经过导流溢流阀11、第一通道21、单向阀12阀芯121内通道、腔体122、第二通道22、电磁阀14、第二通道22、第一通道21、手动截止阀13、第二开口23，当电磁阀14通电打开时，流体从电磁阀14出口、第二通道22、第一通道21、手动截止阀13排出，降低单向阀12腔体压力，压差带动阀芯121克服弹簧弹力进行移动，打开单向阀12，大量流体直接经过第一通道21直接进入单向阀12，再经第一通道21进入手动截止阀13，进而将流体排出瓶体外。

采用上述技术方案，所述模块化瓶阀能实现加注与排压，安全性能高，利用第一通路实现流体自动加注，利用第一通道21、第二通道22实现反向、有控制地排压，减少利用管路连接，实现模块化，结构紧凑、体积小，密闭性能好，能利用所述手动截止阀13进行封闭，防止泄露。

参考图4-5、图8、图10、图12、图14，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述主阀体100上还设置有第三通道25，所述第三通道25在所述主阀体100表面开设有第三开口112和第四开口242，所述第三通道25上设置有热安全泄压阀15，所述热安全泄压阀15包括玻璃泡151和活塞152，所述活塞152封堵所述第三通道25。

在具体实施过程中，所述第三通道25在日常使用过程中被所述热安全泄压阀15的活塞152封堵，当所述玻璃泡151受热膨胀破碎时，所述活塞152向所述玻璃泡151方向移动，打开所述第三通道25。

采用上述技术方案，当处于高温环境，所述玻璃泡破裂，可以自动进行泄压，防止危险产生。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第三开口112与所述热安全泄压阀15之间的第三通道25上设置有支路，所述第三通道25的支路上设置有手动泄压阀16，所述手动泄压阀16上有孔与所述主阀体100外面连通。

采用上述技术方案，当车辆发生强烈碰撞使温度迅速上升甚至发生着火或其他需要紧急快速泄压的情况，可利用所述手动泄压阀16进行泄压，便于应对故障情况，提高安全性。

参考图2-4、图11、图14，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述手动截止阀13与所述第二开口23之间的第一通道21上设置有支路，所述第一通道21的支路在所述主阀体100表面设置有第五开口241。

采用上述技术方案，所述第二开口23与第五开口241可分别进行加注与排压，便于分别与外接管路进行连通。

参考图1、图5、图8，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述主阀体100上设置有电连接器31，所述电连接器31与所述电磁阀14电性连接。

采用上述技术方案，便于所述电磁阀14与外部电源连通。

参考图4、图13，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述主阀体100上设置有第四通道26，所述第四通道26用于穿过传感器导线35，所述第四通道26在所述主阀体100表面形成第一导线通过孔113，所述第四通道26另一端与所述电连接器31连通。

采用上述技术方案，便于瓶内的温度传感器、压力传感器的导线穿过所述第四通道26与所述电连接器31电性连接。

参考图3、图12，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述主阀体100上还设置有第五通道27，所述第五通道27一端与所述第三通道25或第四通道26连通，另一端在所述主阀体100表面形成第二导线通过孔114，所述第二导线通过孔114设置有第四封堵头44，所述第四封堵头44与所述第二导线通过孔114可拆卸连接。

在具体实施过程中，所述可拆卸连接可以为套接、螺接，所述第五通道27可以作为传感器导线35外接，如压力传感器的导线可以穿过所述第五通道27，在所述第二导线通过孔114处设置压力表等，用于监测瓶内压力。

采用上述技术方案，所述第五通道27作为预留通道，便于外部监测设置的安装。

参考图4、图5，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述第二开口23处可拆卸地设置有第一封堵头41，所述第四开口242处可拆卸地设置有第三封堵头43，所述第五开口241处设置有第二封堵头42。

采用上述技术方案，所述第一封堵头41、第二封堵头42、第三封堵头43对第一通道21、第三通道25进行封堵，防止异物进入。

参考图4-5，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述主阀体100包括柱体110，所述第一开口111、第三开口112、第一导线通过孔113设置在所述柱体110顶面。

采用上述技术方案，所述柱体110的设置便于利用所述柱体110与瓶体连接，所述柱体110伸入瓶口内，所述第一开口111、第三开口112、第一导线通过孔113与瓶体内部连通，所述柱体110可与瓶口采用焊接、过盈连接等固接，也可以采用螺纹连接、卡箍连接等可拆卸连接。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述柱体110顶面设置有支架34。

采用上述技术方案，所述支架34便于传感器固定，以便传感器在瓶身内悬空固定。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述导流溢流阀11、单向阀12、手动截止阀13、热安全泄压阀15、手动泄压阀16一端伸入所述主阀体100内。

采用上述技术方案，使所述模块化瓶阀结构更紧密，体积更小，密封性能更好，保护各阀门不受机械损伤。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述主阀体100上设置有压紧块，所述压紧块一端与主阀体100螺接，所述压紧块另一端对所述电磁阀14、单向阀12、手动泄压阀16、热安全泄压阀15、手动截止阀13中至少一个在背离所述主阀体100的一端相抵触。

在具体实施过程中，所述主阀体100的一个侧面上设置有电磁阀14、手动截止阀13、热安全泄压阀15，所述电连接器31位于所述电磁阀14的外侧，所述主阀体100上设置有第一压紧块32，所述第一压紧块32一端与所述主阀体100螺接，所述第一压紧块32的另一端与所述手动截止阀13、热安全泄压阀15的外侧相抵触；所述主阀体100的另一侧设置有所述手动泄压阀16、所述单向阀12，所述主阀体100上设置有第二压紧块33，所述第二压紧块33一端与所述主阀体100螺接，所述主阀体100另一端与所述手动泄压阀16、所述单向阀12的外侧相抵触。

采用上述技术方案，所述第一压紧块32对所述手动截止阀13、热安全泄压阀15进行固定，所述第二压紧块33对所述手动泄压阀16、所述单向阀12进行固定，利用压紧块对个阀门进行固定，防止脱落，还便于拆卸组装；所述电连接器31对所述电磁阀14进行固定，便于电连接。

需要注意，所述模块化瓶阀不仅可以应用到高压氢气、氧气等气体的控制，也可以应用到高压液体的控制。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种模块化瓶阀，其特征在于，包括主阀体(100)，所述主阀体(100)上设置有第一通道(21)，所述第一通道(21)在所述主阀体(100)外表面设置有第一开口(111)、第二开口(23)，所述第一通道(21)上设置有导流溢流阀(11)、单向阀(12)、手动截止阀(13)；所述模块化瓶阀还包括电磁阀(14)，所述主阀体(100)内设置有第二通道(22)，所述电磁阀(14)通过第二通道(22)与单向阀(12)、第一通道(21)连通，所述电磁阀(14)通过控制流体流通实现对所述单向阀(12)的开闭。

2.根据权利要求1所述的模块化瓶阀，其特征在于：所述单向阀(12)包括控制通道，所述控制通道用于进入流体，以利用流体的压力控制所述单向阀(12)打开，所述第二通道(22)上设置有电磁阀(14)，所述电磁阀(14)的进口通过第二通道(22)与所述导流溢流阀(11)连通，所述电磁阀(14)的出口通过第二通道(22)与所述单向阀(12)的控制通道连通。

3.根据权利要求1所述的模块化瓶阀，其特征在于：所述单向阀(12)的阀芯(121)与主阀体(100)形成腔体(122)，所述腔体(122)一端通过第二通道(22)与所述电磁阀(14)的进口连通，另一端通过阀芯(121)内通道与第一通道(21)连通，所述电磁阀(14)的出口通过所述第二通道(22)与所述第一通道(21)连通。

4.根据权利要求2或3所述的模块化瓶阀，其特征在于：所述主阀体(100)上还设置有第三通道(25)，所述第三通道(25)在所述主阀体(100)表面开设有第三开口(112)和第四开口(242)，所述第三通道(25)上设置有热安全泄压阀(15)，所述热安全泄压阀(15)包括玻璃泡(151)和活塞(152)，所述活塞(152)封堵所述第三通道(25)。

5.根据权利要求4所述的模块化瓶阀，其特征在于：所述第三开口(112)与所述热安全泄压阀(15)之间的第三通道(25)上设置有支路，所述第三通道(25)的支路上设置有手动泄压阀(16)，所述手动泄压阀(16)上有孔与所述主阀体(100)外面连通。

6.根据权利要求5所述的模块化瓶阀，其特征在于：所述主阀体(100)上设置有电连接器(31)，所述电连接器(31)与所述电磁阀(14)电性连接。

7.根据权利要求6所述的模块化瓶阀，其特征在于：所述主阀体(100)上设置有第四通道(26)，所述第四通道(26)用于穿过传感器导线(35)，所述第四通道(26)在所述主阀体(100)表面形成第一导线通过孔(113)，所述第四通道(26)另一端与所述电连接器(31)连通。

8.根据权利要求7所述的模块化瓶阀，其特征在于：所述主阀体(100)上还设置有第五通道(27)，所述第五通道(27)一端与所述第三通道(25)或第四通道(26)连通，另一端在所述主阀体(100)表面形成第二导线通过孔(114)，所述第二导线通过孔(114)设置有第四封堵头(44)，所述第四封堵头(44)与所述第二导线通过孔(114)可拆卸连接。

9.根据权利要求5-8任一项所述的模块化瓶阀，其特征在于：所述主阀体(100)包括柱体(110)，所述第一开口(111)、第三开口(112)、第一导线通过孔(113)设置在所述柱体(110)顶面。

10.根据权利要求9所述的模块化瓶阀，其特征在于：所述主阀体(100)上设置有压紧块，所述压紧块一端与主阀体(100)螺接，所述压紧块另一端对所述电磁阀(14)、单向阀(12)、手动泄压阀(16)、热安全泄压阀(15)、手动截止阀(13)中至少一个在背离所述主阀体(100)的一端相抵触。

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